[发明专利]一种信号差分解调方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种信号差分解调方法和装置。

背景技术

IEEE802.15.4是IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers，美国电气和电子工程师协会）制定的一个短距离、低功耗、低成本通信协议，该协议规定了PHY(Physical Layer，物理层)和MAC(media access control layer，媒体介入控制层)的规范。主要针对WPAN(Wireless Personal Area Network Communication Technologies，无线个域网通信技术)的应用，如智能家居、工业控制、智能交通、智能农业、智能医疗等领域的应用。一般而言，运行IEEE802.15.4协议的WPAN设备都是由电池供电的，并且要求每两次更换电池的间隔在数月至数年不等，因此，这些设备对低功耗的要求非常高。而一个兼备有良好误码性能及低复杂度的解调器对降低IEEE802.15.4设备的功耗具有重要作用。首先，良好的解调误码性能允许在相同通信条件下降低发射端的发射功率，使通信设备的射频部分，特别是功率放大器的功耗降低。另一方面，低复杂度的解调器可以降低接收端对信号进行解调处理的功耗。

一般而言，在低功耗通信设备中常用差分解调的方法，这主要是由于差分解调方法不需要对载波的相位进行恢复，可以省去复杂度（功耗）很大的载波相位恢复模块。但是传统的差分解调方法相较于相干解调方法，存在一定的性能损失，如何提高差分解调方法的性能，同时保持较低的复杂度是研究人员一直以来比较关注的问题。

在文献“Multiple-symbol differential detection of MPSK”,D.Divsalar and M.K.Simon,IEEE Trans.on Commun.,vol.38,pp.300-308,1990.（“多符号差分检测多相制相位调制信号”，D.Divsalar and M.K.Simon,美国电力和电气工程协会通信杂志，vol.38,pp.300–308,1990.）中，Divsalar和Simon首先提出了一种名为MBDD（Multiple-bit differential detection，多比特差分解调）的差分解调方法，它针对多相制相位调制MPSK信号，每次解调出一个长度为N的符号序列（最大似然的），而不是像传统差分解调方法那样，每次解调出一个符号。这种MBDD解调方法被证实可以使MPSK信号在AWGN(Additive White Gaussian Noise，高斯加性白噪音)信道传输的误码性能逼近于相干解调。而此方法又被许多研究人员应用到其他一些信号中如CPM(Continue Phase Modulation，连续相位调制)、GMSK（Gaussian Filtered Minimum Shift Keying，高斯滤波最小频移键控）、OQPSK（offset Quadrature Phase Shift Keying，交错正交相移键控）等。在文献“Multiple-bit differential detection of shaped-offset QPSK,”E.Perrins,R.Schober,M.Rice,and M.K.Simon,IEEE Trans.on Commun.,vol.55,pp.2328–2340,2007.（“交错正交相移键控信号多比特差分解调”，E.Perrins,R.Schober,M.Rice,and M.K.Simon,美国电力和电气工程协会通信杂志，vol.55,pp.2328-2340,2007.）中，Perrins，Schober等人提出了一种针对脉冲成型的(shaped)OQPSK信号的MBDD差分解调方法，同样也论证了在一定条件下，该信号与AWGN信道传输能够逼近相干解调的性能。